Технологии очистки воды не стоят на месте. Простейшие средства, вроде фильтров с песчаной засыпкой и хлорки, уступают место более совершенным, эффективным и универсальным методикам. Яркий пример – ультрафильтрация. В чем заключаются ее основные особенности? Каковы преимущества? В каких сферах она получила наибольшее распространение?
Общее понятие
Ультрафильтрация относится к категории мембранных технологий, построена на пропускании загрязненной жидкости через мембрану под напором. Поры мембраны очень маленькие, рассчитаны на свободное прохождение только молекул воды, все посторонние вещества, от механических примесей до бактерий, задерживаются.
Алгоритм работы комплекса ультрафильтрации выглядит следующим образом:
- Подача воды на фильтр предварительной очистки, задерживающий крупные частицы. Этот элемент экономит ресурс основной мембраны, способствует продлению срока ее службы, делает процесс менее затратным, экономически обоснованным.
- Подача воды на основную мембрану.
- Поступление очищенной воды в резервуар-накопитель и бак, откуда она подается на обратную промывку. Данные алгоритмы автоматизированы, что позволяет постоянно поддерживать элемент в чистоте, обеспечивать эффективность процесса.
Нужно учитывать, что промывка водой не способна устранить все загрязнения, так что время от времени требуется более серьезная чистка с применением специальных химических растворов. Периодичность рассчитывается индивидуально.
Функции
Ультрафильтрация – одна из наиболее универсальных технологий, позволяет решить следующие задачи:
- Снижение мутности, повышение прозрачности. Вода становится мутной при высоком содержании органики, мелких механических частиц. Устранение этой характеристики требуется в подавляющем большинстве водопроводов, от технических до питьевых.
- Дезинфекция. Поры мембраны непроницаемы не просто для бактерий и микроорганизмов, но даже для вирусов и грибковых спор. Вода по свойствам приближается к стерилизованной, подходит для производства продуктов питания, косметики и даже медицинских препаратов.
- Обезжелезивание. Ультрафильтрация справляется с железом независимо от формы, бережет от технических и медицинских проблем, связанных с его избытком.
- Удаление минеральных, металлических и других примесей. Это особенно важно для автономных систем водоснабжения, построенных на подземных источниках. Вода зачастую перенасыщена минералами, солями тяжелых металлов, что не слишком полезно для здоровья, ухудшает органолептические характеристики. Ультрафильтрация помогает справиться с проблемой.
Классификация фильтров
В системах ультрафильтрации могут использоваться элементы нескольких типов, различные не только конструктивно, но и с точки зрения характеристик:
- Трубчатые. Внутри корпуса из металла или прочного полимерного материала находятся трубки, способные устранить мутность вплоть до 40 миллиграммов на литр.
- Пластинчатые, на основе прочной плоской рамы. За фильтрацию отвечают вставки из органического материала с мельчайшими порами.
- Рулонные. Многослойные фильтры, устраняющие мутность вплоть до 0.5 миллиграмм на литр.
- Капиллярные. Главная особенность таких фильтров – возможность многократных промывок, что положительно сказывается на долговечности и эксплуатационном периоде.
К вопросу о материалах
Самый популярный материал для производства мембран – полиамид. Он долговечен, обеспечивает высокий уровень очистки от различных загрязнений. В ситуации, если планируется фильтровать не только холодную, но и горячую воду, рекомендуется использовать полисульфон, выдерживающий выраженные термические нагрузки. Керамические мембраны достаточно дороги, однако, цена компенсируется не только эффективностью, но и долговечностью, возможностью частой промывки и обработки химическими веществами, восстанавливающими изначальную фильтрационную способность.
Области эксплуатации
Наибольшее распространение комплексы ультрафильтрации получили в следующих системах:
- Комплексы питьевого водоснабжения, автономные, частные и магистральные. Ультрафильтрация улучшает органолептические показатели, делает воду на 100% безопасной, не требующей дополнительного кипячения.
- Пищевая промышленность, заведения общественного питания. Очищенная по указанной методике вода соответствует всем санитарно-гигиеническим характеристикам, установки ультрафильтрации уместны на предприятиях всех ответвлений пищевого производства, будь то пекарни, рестораны, молокозаводы.
- Фармацевтика и косметические производства. Фильтры устраняют бактериальные и другие недопустимые загрязнения, помогают повысить качество товара, обеспечить беспроблемное прохождение государственных экспертиз.
- Очистка сточных вод. Эффективность ультрафильтрации такова, что после очистки возможен не просто безопасный сброс в окружающую среду, но и повторное использование ресурса, что выгодно с экономической точки зрения.
Преимущества технологии
Популярность ультрафильтрации обеспечивается ее многочисленными достоинствами, недоступными альтернативным решениям. Наиболее значимые плюсы таковы:
- Максимальная эффективность. Ультрафильтрация справляется со всеми загрязняющими веществами, от минеральных примесей до железа в растворенной форме, бактерий, вирусов. На выходе получается очень чистая вода, не требующая перед употреблением дополнительной обработки. Даже углубленные лабораторные анализы показывают однозначное соответствие СанПиН и другим жестким нормам. По сути, метод не может справиться только с избыточной жесткостью, так что дополнительно рекомендовано использовать ионный обмен.
- Минимальное потребление энергии. Расход гораздо ниже, в сравнении с обратным осмосом и подобными методами.
- Улучшение органолептических показателей. Очищенная вода максимально прозрачна, не имеет посторонних привкусов и запахов, что положительно сказывается как на эстетических, так и на вкусовых характеристиках приготавливаемых блюд, напитков.
- Обеспечение безопасности. Отравиться водой, прошедшей ультрафильтрацию, невозможно. В ней нет ни бактерий, ни токсичных примесей.
- Высокая производительность. При условии достаточно напора, давления, система обеспечивает производительность, вполне соответствующую требованиям даже магистральной системы.
К положительным качествам нужно отнести и максимальную автоматизацию. Система работает автономно, не нуждается в сложном обслуживании, автоматика исключает опасность нештатных ситуаций и тяжелые поломки, устранение которых сопряжено со значительными расходами.